食虫植物-图书推荐
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本书是进化论奠基人达尔文植物学经典著作,从食虫植物的外表特征、消化能力等特征介绍,达尔文最终对食虫植物的特性全面了解。通过比较解剖学,根据不同食虫植物的特点,推演它们的进化过程。详细介绍了不同种类食虫植物的特性,内含大量实验,帮助读者建立科研思维。作者简介
查尔斯·达尔文,英国博物学家、生物学家,进化论的奠基人。达尔文曾以博物学家的身份参加了英国派遣的环球航行,做了五年的科学考察。经过潜心研究,出版了震动整个学术界的《物种起源》,提出了“生物进化论”学说,从而摧毁了各种唯心的“神造论”和“物种不变论”。“进化论”被学界誉为19世纪自然科学的三大发现之一。其著作还有《人类起源与性选择》《人类和动物情感的表达》《贝格尔号航行期内的动物志》《贝格尔号航行期内的地质学》等。内容提要
圆叶茅膏菜的别称为什么叫作“日露草”?食虫植物和普通植物、寄生植物有什么区别? 食虫植物可以像动物一样消化和吸收物质吗?捕蝇草像捕兽夹的叶子为什么关不住体形小的虫子?水里也有食虫植物吗?带着这些疑问,跟随达尔文的脚步,探寻食虫植物的奥秘。目录
Chapter 1 圆叶茅膏菜 圆叶茅膏菜 捕虫时叶片各处的动作和捕虫方式Chapter 2 与固体物质接触引发的触毛运动 刺激叶片中央的腺体,可引发边缘触毛的卷曲 物体与边缘触毛的腺体直接接触可引发卷曲 反复触动边缘触毛可引起卷曲Chapter 3 触毛细胞内原生质的聚集 碳酸铵 原生质聚集发生的直接原因Chapter 4 叶片的热效应 第一组实验过程 第二组实验过程 两组实验的总结Chapter 5 不含氮和含氮的有机液体对叶片的影响 不含氮化物的液体 含氮化物的液体Chapter 6 茅膏菜分泌液的消化作用 茅膏菜分泌液的酸性 茅膏菜分泌液可以全部或者部分消化的物质 分泌液无法消化的物质 茅膏菜叶片消化能力的概括和总结Chapter 7 叶的敏感性和运动冲动的传导途径 叶片上的敏感点 运动冲动的传导 触毛卷曲的方向 运动冲动传导时所通过的组织的性质 运动机理与运动冲动的本质 触毛的舒展Chapter 8 茅膏菜属其他几个种的构造及运动 长叶茅膏菜 长柄茅膏菜 好望角茅膏菜 小茅膏菜 丝叶茅膏菜 叉叶茅膏菜 总结Chapter 9 捕蝇草 捕蝇草的刚毛与茅膏菜触毛的对比 捕蝇草的腺体 分泌液的消化能力 捕猎昆虫的方式Chapter 10 貉 藻 貉藻的一般特征 对貉藻进行的两个简单实验 总结Chapter 11 捕虫堇属 捕虫堇 叶片的运动 分泌、消化与吸收Chapter 12 狸藻属 英国狸藻 各部分的功能 四爪凸起和两爪凸起的吸收能力 瓣盖和领圈上的腺体的吸收能力 吸收物质情况的总结 泡囊的发育 总结精彩试读
1860年夏天,我在 萨塞克斯 的荆棘丛中看到 圆叶茅膏菜(Drosera rotundifolia)抓住了无数只虫子,这让我非常惊讶。我听说过植物能捕捉昆虫,但并不清楚相关研究的详细进展。我随机选择了12株植物,采摘了56片完全舒展的叶子,其中31片叶子上有昆虫的残骸。这些叶子曾捕到的虫子数量也许远不止于此,还有那些没有舒展开的叶子,以后也能捉住更多的虫子。在其中一株植物上,所有6片叶子都捉到过虫子;在另外几株植物上,许多叶子捉到了不止一只虫子;在一片稍大点的叶子上,居然有13只不同虫子的遗骸。被捉住的昆虫中,蝇类昆虫远多于其他种类。我见到的最大的昆虫是一种小型蝴蝶;有人也看到过两片叶子紧紧地夹住一只活的蜻蜓。在某些地方,这种植物极其常见,也捕猎了不计其数的昆虫。很多植物都能让昆虫死亡,比如欧洲七叶树(Aesculus hippocastanum)具有黏液的芽,但根据现有的知识,这些植物不能从昆虫的死亡中得到任何益处。我很快就认识到,茅膏菜捕捉昆虫有特殊目的,并且已经适应了这一特殊性,所以这个课题值得深入研究。这里先将具有巨大意义的研究结果进行简要说明:植株触毛的运动表明,对于压力小且剂量小的某些含氮溶液来说,腺体具有极高的敏感性;叶片能够溶解或者消化含氮物质,并加以吸收;腺体被刺激之后,触毛细胞内部产生了多种变化。圆叶茅膏菜我先简单地概括一下这种植物。圆叶茅膏菜植株一般长有两三片叶子,最多五六片,多数横向舒展,少数竖向生长。叶片的形态及外观奇特 ,上表面布满长有腺体的长丝条,根据其动作方式,我称之为“触毛”(tentacles)。我曾计算过31片叶子(大部分都是超大的叶片)上面生长的腺体,最多的一片叶子有260条,最少的有130条,平均为192条。每条腺体的表面都覆盖着黏稠的分泌液,被太阳照射时,会发出亮晶晶的光,因而这种植物有个极具诗意的俗称——“日露草”。叶子中间的触毛短小、直立,毛柄呈绿色。越靠近叶子的边缘,触毛越长,也越向水平倾斜,毛柄呈紫色。叶柄的基部也有少量的触毛,有的长度可达0.635厘米。在一片生长了252条触毛的叶子上,中央的绿色短毛和边缘的紫色长毛的数量比为9︰16。触毛下半部分是一条状如细丝的毛柄,顶端是腺体。毛柄略扁平,由几组长方形的细胞构成;细胞里满是紫色液体,或者颗粒状物质。不过,在一些长触毛中,与腺体相连的一段毛柄更加狭窄,靠近基部的一段更加宽大,但两段都呈绿色。触毛中还有一些螺纹导管,伴随着简单的 维管组织 ,从维管束中分离出来,沿着主柄抵达腺体。曾经有几位优秀的生理学家讨论过这些触毛的同源性,想确认它们究竟是毛状体,还是叶片的延伸物。尼奇克博士曾指出,触毛含有叶片应该具有的各种成分(触毛含有维管组织,过去被当作叶片延伸物的证据,不过最近也明确了导管有时候会延伸到毛状体);而且,它们能够运动这一特点,强有力地证明了不应把它们当作毛状体。我认为最有可能的结论是这样的:它们最早是腺毛或者表皮形成物,顶端的部分直到现在仍可以看作此类物质;能动的基部可能是叶片的延伸物;螺纹导管从基部直达触毛的顶端。除了最边缘的触毛,其余触毛上的腺体都呈卵圆形,大小差不多,约为0.2毫米。这些腺体可以分泌和吸收物质,对多种刺激剂量有反应,有着特殊结构和复杂的功能。腺体最外层是多角细胞,体积小,内含紫色颗粒或液体,细胞壁厚于毛柄细胞。其内部是一圈形状不规则的细胞,也含有紫色液体,但颜色稍有不同,两者对氯化金的反应也不同。中心区域有一群长度不一的长柱形细胞,上端钝尖,下端为平面或圆形。这些细胞紧密连接,每个上面都有一条纤维,呈螺旋状缠绕。其中含有很多透明液体,但被酒精长时间浸泡后,会出现很多褐色沉淀物。据此可以推测,这些细纤维是毛柄中螺纹管的分枝,但具体的作用还未查明。P2-5精彩图片
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